何天文，王全民，關(guān) 超，闞秀芹

1.青海油田采油一廠，青海海西蒙古族藏族自治州 816400

2.青海油田采油二廠，青海海西蒙古族藏族自治州 816400

何天文1，王全民1，關(guān) 超2，闞秀芹1

1.青海油田采油一廠，青海海西蒙古族藏族自治州 816400

2.青海油田采油二廠，青海海西蒙古族藏族自治州 816400

本文通過對砂西區(qū)塊油藏SXS-4井壓裂施工及壓后軟件分析，得到了地層的閉合應(yīng)力、裂縫形態(tài)、儲層均質(zhì)性等基本參數(shù)，認識了油藏的潛力，為以后油藏的進一步開發(fā)和布井工作提供了參考。

壓裂施工；壓后分析；優(yōu)化參數(shù)

0 引言

砂西區(qū)塊E31油藏地質(zhì)情況復(fù)雜，物性差，自投入開發(fā)以來，增產(chǎn)措施較少。通過對以往有限的壓裂資料分析來看，大多數(shù)油井雖然自然產(chǎn)能很低，但是經(jīng)過壓裂改造后，增產(chǎn)幅度較大。為了進一步認識油藏的潛力，在2009年進行了五井次的壓裂施工，積累了一定的現(xiàn)場經(jīng)驗，并通過FRACPRO-PT軟件分析，進一步加深了對油藏的認識。

1 油藏地質(zhì)概況

2 現(xiàn)場施工情況

2.1 設(shè)計原則

1）儲層溫度高，水敏性弱。水基壓裂液價格便宜，耐溫耐剪切性能好，濾失低，攜砂性能好，能滿足施工要求；

2）根據(jù)以前的施工曲線分析油藏破裂壓力高，尤其是目的層薄的施工井，破裂泵壓均超過80MPa。本次補開隔層，降低施工壓力；

3）油藏閉合壓力在70MPa左右，選用中密度高強度陶粒作為支撐劑，滿足施工需要。

2.2 現(xiàn)場施工情況

2.2.1 壓裂施工分析

表：SXS-4井壓裂層段物性

2009年7月24日現(xiàn)場施工，排量4.0方/分，泵壓75MPa壓開地層，開縫后泵壓一直在73MPa左右，沒有下降趨勢，在攜砂液開始時降排量至3.5方/分，泵壓下降至68MPa，整個加砂過程中泵壓在65MPa～69MPa波動。施工共泵入前置液120方，攜砂液140方，加砂29方，平均砂比20%，施工成功。

2.2.2 措施后生產(chǎn)情況

該井壓裂后自噴排液，進單井罐生產(chǎn)。10天后轉(zhuǎn)抽，截止2010年5月底平均日產(chǎn)油8.0t，含水60%，較措施前日增油5.0t。

圖1 SXS-4井壓裂施工綜合曲線

根據(jù)溫度曲線，儲層原始地層溫度為137.1℃，計算儲層的地溫梯度為3.55℃/100m。從井底的壓力反應(yīng)特征分析，整個的壓裂過程，井底的壓力反應(yīng)相對平穩(wěn)，沒有因為地面施工排量的變化而引起較大的波動，表明儲層總體吸液進砂過程相對穩(wěn)定，儲層巖石特征相對均質(zhì)，這也較利于進行巖石力學(xué)的分析及凈壓力的擬合。而在施工后期，壓力有非常明顯的上升爬坡趨勢，而壓力的上升正對應(yīng)著高砂比階段，表明此時，由于砂濃度的提高，受裂縫寬度的影響，儲層進砂困難，若進一步施工，存在砂堵風(fēng)險。對于該類儲層，需要在壓裂設(shè)計中控制末段砂濃度，避免壓裂施工產(chǎn)生砂堵而影響效果。

圖2 SXS-4井井底壓力溫度曲線

3 壓后分析

3.1 ISIP分析

該井在施工第80.0min壓力平穩(wěn)，表明在關(guān)井后，井底壓力比較穩(wěn)定，停泵后即進行濾失狀態(tài)。同時，瞬時關(guān)井壓力具有明顯的高ISIP梯度（0.0216MPa/m），產(chǎn)生異常高的ISIP梯度與在壓裂施工后期，井底壓力提升，地層進液困難，產(chǎn)生砂堵的前期特征有關(guān)。

圖3 SXS-4井瞬時停泵曲線

3.2 平方根曲線分析

根據(jù)平方根曲線分析，井底的閉合應(yīng)力為75.19MPa，計算閉合應(yīng)力梯度0.0197MPa/m，計算地面閉合應(yīng)力為37.97MPa，閉合時間為停泵后第15.1min，攜砂液效率為52%，估算的凈壓力值為6.98MPa。由上述的平方根曲線分析的數(shù)據(jù)可以得到：儲層閉合時間為15.1min，表明儲層在停泵后15.1min后，支撐劑壓實，儲層裂縫閉合，在該時間之后，即可以進行放噴排液，此時排液，裂縫不會吐砂，從而降低出砂對于裂縫導(dǎo)流能力的影響。

圖4 SXS-4井平方根曲線

3.3 G函數(shù)曲線分析

圖5 SXS-4井G函數(shù)曲線

根據(jù)G函數(shù)曲線分析，井底的閉合應(yīng)力為75.64MPa，閉合應(yīng)力梯度0.0198MPa/m，地面閉合應(yīng)力為33.36MPa，閉合時間為停泵后第10.4min，攜砂液效率為45.1%，估算的凈壓力值為6.54MPa。裂縫為垂直裂縫，儲層閉合時間為10.4min。G函數(shù)的疊加導(dǎo)數(shù)曲線（圖中綠色曲線），曲線的趨勢較好，在關(guān)井后初始階段有上行特征，此后裂縫閉合后，曲線下行，表明在關(guān)井初始階段，有部分微裂縫張開，而由于儲層滲透率較高，濾失較快，使凈壓力下降較快，裂縫很快閉合，微裂縫也隨之閉合，G函數(shù)曲線隨之正常。從曲線的特征看，該井的孔隙型濾失特征比較明顯。

3.4 雙對數(shù)曲線分析

根據(jù)雙對數(shù)曲線分析，井底的閉合應(yīng)力為74.54MPa，計算閉合應(yīng)力梯度0.0196MPa/m，計算地面閉合應(yīng)力為37.42MPa，閉合時間為停泵后第21min，攜砂液效率為70.3%，估算的凈壓力值為7.64MPa。

由上述的雙對數(shù)曲線分析的數(shù)據(jù)可以得到：

裂縫為垂直裂縫。儲層閉合時間為21min。雙對數(shù)曲線的分析結(jié)果與平方根曲線分析結(jié)果和G函數(shù)的分析結(jié)果一致。

圖6 SXS-4井雙對數(shù)曲線

綜合以上4種曲線的分析結(jié)果，可以得到以下認識：

1）儲層形成的裂縫為垂直裂縫，但裂縫存在高角度裂縫特征，同時，較高的閉合應(yīng)力梯度可能與產(chǎn)生的兩條裂縫相互擠壓有關(guān)；

2）儲層的閉合時間為15min左右；

3）攜砂液效率總體為55%左右，由此，通過壓裂液的濾失系數(shù)反推儲層對于壓裂液體的有效滲透率為12.5md、31.4md；

4）地層閉合應(yīng)力梯度0.0197MPa/m，折算地面閉合壓力平均為36.25MPa。地面施工壓力曲線顯示的地面閉合壓力為40MPa，相差3.75MPa。

3.5 凈壓力擬合曲線

圖7 SXS-4井凈壓力擬合曲線

凈壓力的擬合曲線符合程度非常好，在加砂階段和壓力降落階段，凈壓力分析模擬數(shù)據(jù)基本與實測數(shù)據(jù)一致，表明儲層的基本巖石力學(xué)特征與反演的結(jié)果符合程度較高，計算模擬的裂縫形態(tài)可靠程度較高。

4 結(jié)論及建議

1）該井壓裂后能自噴一段時間，說明油藏地層能量充足，壓裂改造挖潛潛力大；

2）利用FRACPRO-PT軟件對裂縫形態(tài)進行分析，得到了更為準確的油藏基礎(chǔ)參數(shù)和壓裂液流變參數(shù)；

3）裂縫監(jiān)測結(jié)果表明凈壓力較高，裂縫高度控制的不好，同時也影響了縫長的延伸，沒有達到設(shè)計要求。下一步將優(yōu)化設(shè)計和施工排量，采取縫高控制措施；

4）進一步優(yōu)化加砂程序，使支撐劑在裂縫內(nèi)的分布更加適合裂縫狀態(tài)，尤其是高砂比段支撐劑量的控制；

5）進一步加強工程與地質(zhì)工作的結(jié)合，指導(dǎo)壓裂設(shè)計施工，提高油藏的開發(fā)效果。

[1]萬仁溥，李志明.壓裂酸化技術(shù)論文集[D].北京：石油工業(yè)出版社，1999.

TE357

A

1674-6708（2011）42-0056-03